一種感應輸出信號大、抗干擾能力強的圓感應同步器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及圓感應同步器，尤其是涉及一種感應輸出信號大、抗干擾能力強的圓感應同步器。
【背景技術】
[0002]圓感應同步器是一種電磁感應的角度傳感器，分為定子和轉子兩部分，通常定子安裝在固定體上，轉子安裝在轉軸上，如對轉子施加激勵信號，定子將感應出兩相的正、余弦信號。工作過程中，轉軸帶動轉子轉動，使得轉子與定子產生相對旋轉運動，定子感應出的兩相正、余弦信號也會隨著轉子的轉動而發生有規律的變化，通過監測、解算這兩路信號來實現角度測量的目的。
[0003]目前，國內高可靠性的角度測量場合主要應用的是旋轉變壓器。相對于旋轉變壓器，圓感應同步器的基體材質也為金屬，能承受強烈的振動沖擊，且圓感應同步器與旋轉編碼器的電磁感應原理一致，便于后續電路解算。
[0004]圓感應同步器較旋轉變壓器最大的優點是其精度高(可達±1")，而旋轉變壓器的精度一般在±20"左右；而圓感應同步器的缺點是輸出信號非常微弱，約10毫伏(峰峰值)，在應用中易受周圍的電磁場干擾，當前的解決辦法是就近圓感應同步器放置一信號放大器，此信號放大器可將定子感應出的正、余弦信號進行放大至約3V(峰峰值)，以提高其抗干擾性，同時便于后續解碼電路進行解算。
[0005]這種外置信號放大器以增強圓感應同步器感應信號的模式存在如下幾個弊端:1、因增加信號放大器導致整個系統的質量、體積都增大；2、由于同步器與信號放大器之間存在距離，這將使得周圍電磁場仍有可能對放大前的同步器微弱信號進行干擾。
[0006]綜上所述，圓感應同步器微弱信號易受干擾的問題是制約其得到廣泛應用的關鍵因素，若此問題得到解決，圓感應同步器的高精度測角特性將能得到充分發揮，從而更可靠、廣泛地應用在各軍、民領域。

【發明內容】

[0007]本實用新型的目的在于提供一種感應輸出信號大、抗干擾能力強、體積小、重量輕的圓感應同步器。
[0008]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0009]一種感應輸出信號大、抗干擾能力強的圓感應同步器，包括安裝在固定體上的定子基板和安裝在轉軸上的轉子基板，定子基板和轉子基板均為金屬材料，在定子基板的上表面固定有定子絕緣層，在定子絕緣層上固定有環狀的定子金屬繞組，在轉子基板的下表面固定有與定子絕緣層位置對應的轉子絕緣層，在轉子絕緣層上固定有環狀的轉子金屬繞組，定子金屬繞組與轉子金屬繞組相對放置，定子金屬繞組和轉子金屬繞組均與轉軸垂直，特征是:在定子基板的下表面設有一定子凹槽，在定子凹槽內放置有信號放大板，信號放大板的信號輸入端與定子金屬繞組的感應信號輸出端相連，信號放大板的輸出端通過線束引出到定子基板的接線柱上。信號放大板的輸出端信號中包含有經放大后的定子感應信號以及信號放大板的供電電源，此模式實現的圓感應同步器可輸出大的感應信號，具備強抗干擾能力，同時其集成放大板的結構設計能縮減整個系統的質量、體積。
[0010]在轉子金屬繞組中設有若干根轉子有效導體，各根轉子有效導體通過轉子有效導體內端部與轉子有效導體外端部連接而成轉子金屬繞組，連續的轉子金屬繞組從轉子有效導體的兩個末端、引出導線作為轉子的激勵輸入端；
[0011]定子金屬繞組由分段的K個導體組構成，K個導體組分別屬于SIN相和COS相，每相各有K個導體組，SIN相導體組和COS相導體組相隔排列，即與每個SIN相導體組相鄰的導體組都為COS相導體組，與每個COS相導體組相鄰的導體組都為SIN相導體組；每個導體組中設有M根定子有效導體，每根定子有效導體通過定子有效導體內端部與定子有效導體外端部連接而成，其中K、M均為正整數；屬于同相的各組導體組從每個導體組中的兩個末端、引出導線串聯聯接，聯接后SIN相將引出SIN+、SIN-的差分信號，COS相將引出C0S+、COS-的差分信號。
[0012]轉子有效導體和定子有效導體均呈輻射狀放置。
[0013]本實用新型由于在定子基板的下表面設有定子凹槽，在定子凹槽內放置有信號放大板，信號放大板的信號輸入端分別與定子金屬繞組的感應信號輸出端相連，信號放大板的輸出端通過線束引出到定子基板的接線柱上。本實用新型通過對轉子金屬繞組施加交流激勵信號，將在轉子金屬繞組附近產生交變的電磁場，定子金屬繞組感應出與當前旋轉角度成一定對應關系的交流電信號，此交流電信號由內嵌到定子基板內的信號放大板進行微弱信號放大，得到大感應輸出信號。此模式實現的圓感應同步器能輸出大的感應信號，具備很強的抗干擾能力，同時其集成信號放大板的結構設計能縮減整個系統的質量、體積。
[0014]因此，本實用新型具有感應輸出信號大、提升圓感應同步器的抗干擾能力、縮減整個系統體積、重量輕的優點。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0016]圖2為轉子金屬繞組的示意圖；
[0017]圖3為定子金屬繞組的示意圖；
[0018]圖4為信號放大板的接線端子的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0020]一種感應輸出信號大、抗干擾能力強的圓感應同步器，包括安裝在固定體上的定子基板I和安裝在轉軸上的轉子基板2，定子基板I和轉子基板2均為金屬材料，在定子基板I的上表面固定有定子絕緣層3，在定子絕緣層3上固定有環狀的定子金屬繞組4，在轉子基板2的下表面固定有與定子絕緣層3位置對應的轉子絕緣層5，在轉子絕緣層5上固定有環狀的轉子金屬繞組6，定子金屬繞組4與轉子金屬繞組6相對放置，定子金屬繞組4和轉子金屬繞組6均與轉軸垂直，在定子基板I的下表面設有一定子凹槽7，在定子凹槽7內放置有信號放大板8，信號放大板8的信號輸入端分別與定子金屬繞組4的感應信號輸出端通過線束11相連，信號放大板的輸出端通過線束10引出到定子基板的接線柱上。信號放大板8的輸出端信號中包含有經放大后的定子感應信號以及信號放大板8的供電電源，此模式實現的圓感應同步器可輸出大的感應信號，具備強抗干擾能力，同時其集成放大板的結構設計能縮減整個系統的質量、體積。(10、11是線束，已增加)
[0021]在轉子金屬繞組6中設有若干根轉子有效導體12，各根轉子有效導體12通過轉子有效導體內端部13與轉子有效導體外端部14連接而成轉子金屬繞組6，連續的轉子金屬繞組6從轉子有效導體12的兩個末端18、19引出導線作為轉子的激勵輸入端；
[0022]定子金屬繞組4由分段的2K個導體組構成，2K個導體組分別屬于SIN相和COS相，每相各有K個導體組，SIN相導體組和COS相導體組相隔排列，即與每個SIN相導體組相鄰的導體組都為COS相導體組，與每個COS相導體組相鄰的導體組都為SIN相導體組；每個導體組中設有M根定子有效導體15，每根定子有效導體15通過定子有效導體內端部16與定子有效導體外端部17連接而成，其中K、M均為正整數；屬于同相的各組導體組從每個導體組中的兩個末端20、21引出導線串聯聯接，聯接后SIN相將引出SIN+、SIN-的差分信號，COS相將引出COS+、COS-的差分信號。
[0023]轉子有效導體12和定子有效導體15均呈輻射狀放置。
[0024]工作原理:
[0025]當對定子接線柱組9提供直流電壓+ 15V、電源地、-15V，對轉子的繞組末端20、21施加交流激勵信號，定子將在接線柱組9感應出經放大后的SIN、COS相交流激勵信號，此交流激勵信號的幅度約3V (峰峰值)，能經受外界電磁場干擾，便于后續解碼電路進行數字化解算。
【主權項】
1.一種感應輸出信號大、抗干擾能力強的圓感應同步器，包括安裝在固定體上的定子基板和安裝在轉軸上的轉子基板，定子基板和轉子基板均為金屬材料，在定子基板的上表面固定有定子絕緣層，在定子絕緣層上固定有環狀的定子金屬繞組，在轉子基板的下表面固定有與定子絕緣層位置對應的轉子絕緣層，在轉子絕緣層上固定有環狀的轉子金屬繞組，定子金屬繞組與轉子金屬繞組相對放置，定子金屬繞組和轉子金屬繞組均與轉軸垂直，其特征在于:在定子基板的下表面設有一定子凹槽，在定子凹槽內放置有信號放大板，信號放大板的信號輸入端與定子金屬繞組的感應信號輸出端相連，信號放大板的輸出端通過線束引出到定子基板的接線柱上。
2.根據權利要求1所述的圓感應同步器，其特征在于:在轉子金屬繞組中設有若干根轉子有效導體，各根轉子有效導體通過轉子有效導體內端部與轉子有效導體外端部連接而成轉子金屬繞組，連續的轉子金屬繞組從轉子有效導體的兩個末端、引出導線作為轉子的激勵輸入端； 定子金屬繞組由分段的K個導體組構成，K個導體組分別屬于SIN相和COS相，每相各有K個導體組，SIN相導體組和COS相導體組相隔排列，即與每個SIN相導體組相鄰的導體組都為COS相導體組，與每個COS相導體組相鄰的導體組都為SIN相導體組；每個導體組中設有M根定子有效導體，每根定子有效導體通過定子有效導體內端部與定子有效導體外端部連接而成，其中K、M均為正整數；屬于同相的各組導體組從每個導體組中的兩個末端、弓丨出導線串聯聯接，聯接后SIN相將引出SIN+、SIN-的差分信號，COS相將引出C0S+、C0S_的差分信號。
3.根據權利要求1所述的圓感應同步器，其特征在于:轉子有效導體和定子有效導體均呈輻射狀放置。
【專利摘要】本實用新型公開了一種感應輸出信號大、抗干擾能力強的圓感應同步器，它是在轉子基板的下表面固定有轉子金屬繞組，在定子基板的上表面固定有與轉子金屬繞組相對放置的定子金屬繞組，在定子基板下表面的定子凹槽內放置有信號放大板，信號放大板的信號輸入端與定子金屬繞組的感應信號輸出端相連，信號放大板的輸出端通過線束引出到定子基板的接線柱上。本實用新型通過對轉子金屬繞組施加交流激勵信號，將在轉子金屬繞組附近產生交變的電磁場，定子金屬繞組感應出交流電信號，經信號放大板進行微弱信號放大，得到大感應輸出信號。此模式實現的圓感應同步器能輸出大的感應信號，具備很強的抗干擾能力，并能縮減整個系統的質量、體積。
【IPC分類】G01B7-30
【公開號】CN204388778
【申請號】CN201520071716
【發明人】劉歡歡, 鄧軍, 張 林, 薄夫森
【申請人】九江精達檢測技術有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月2日